CN213587199U

CN213587199U - 一种基于大水体的节能型工厂化循环水养殖系统

Info

Publication number: CN213587199U
Application number: CN202021579044.1U
Authority: CN
Inventors: 向坤; 叶章颖; 张文明; 孟甜
Original assignee: Qingdao Blue Valley Kunpeng Marine Technology Co ltd
Current assignee: Qingdao Blue Valley Kunpeng Marine Technology Co ltd
Priority date: 2020-08-03
Filing date: 2020-08-03
Publication date: 2021-07-02
Anticipated expiration: 2030-08-03

Abstract

本实用新型提供了一种基于大水体的节能型工厂化循环水养殖系统，包括循环水处理系统、加热系统、余热回收系统和至少一个养殖池；所述循环水处理系统包括微滤机、生物滤池、紫外线杀菌器、高效氧气锥、清水池和CO₂脱除滴流滤器；所述加热系统包括水源热泵、热泵水泵和水源水泵；所述余热回收系统包括板式换热器和废水收集过滤池；所述养殖池的出水口通过第八管路与所述微滤机池的进水口连通。本实用新型的工厂化循环水系统适用于各类优质鱼虾品种的高密度养殖，尤其是针对单组系统超过1000m³养殖水体的节能更加突出，本工厂化循环水系统发明属于国内外首创，具有显著的创新性。

Description

一种基于大水体的节能型工厂化循环水养殖系统

技术领域

本实用新型属于工厂化循环水养殖技术领域，特别涉及一种基于大水体的节能型工厂化循环水养殖系统。

背景技术

当前，工业化水产养殖未来的发展方向主要为陆基工厂化循环水养殖和深远海抗风浪大网箱养殖或养殖工船模式。远海抗风浪大网箱养殖或养殖工船模式造价太高（几千万甚至几个亿）、风险也高，目前难以带动中国水产养殖业迅速推广发展。陆基工厂化循环水养殖则显得比较贴近中国水产养殖业的国情，是我国水养殖业由粗放型养殖模式向现代化工业化养殖模式转变的必由之路，是水产养殖业走向集约化、规模化、现代化道路的必然选择，代表着未来水产养殖业，特别是科技创新与先进生产力发展的重要方向。

但是，目前国内工厂化循环水养殖，客观上还是受限于经济实力、产品市场、养殖品种、养殖规模、经济效益比等因素；主观上还受限于建设成本、运行能耗高低、系统稳定性、养殖管理水平和技术支撑等因素。从工厂化循环水养殖系统本身角度出发，一是投资成本高，二是运行能耗高，三是系统稳定性（工艺设计不合理），严重阻碍了工长化循环水养殖进一步的推广发展。其中，工厂化循环水处理系统的净化单元设备基本上都是100%水体过滤，一方面造成设备造价高；二是，造成运行能耗高；三是，万一某个净化单元设备损坏进行更换，将影响循环水系统的运行，造成养殖损失；其中，工厂化循环水系统养殖对虾、高温鱼类养殖运行过程中10%-20%外排水的热量损失，间接的造成了系统的加温成本过高（尤其是冬季），这一点还没有引起养殖企业的重视。以上两个问题，尤其是针对大水体的工厂化循环水养殖系统（单组养殖水体超过1000m³），成本造价高、运行能耗高就显得尤为突出。

因此，基于大水体的节能型工厂化循环水养殖系统就显得尤为重要。

实用新型内容

为克服上述现有技术中的不足，本实用新型目的在于提供一种基于大水体的节能型工厂化循环水养殖系统。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供的技术方案是：一种基于大水体的节能型工厂化循环水养殖系统，包括循环水处理系统、加热系统、余热回收系统和至少一个养殖池；

所述循环水处理系统包括微滤机、生物滤池、紫外线杀菌器、高效氧气锥、清水池和CO₂脱除滴流滤器；所述微滤机过滤之后的干净水体通过第一管路与所述紫外线杀菌器的进水口连通，所述紫外线杀菌器的出水口通过管路与所述养殖池的进水口连通；所述微滤机过滤之后的干净水体还通过第二管路与生物滤池的进水口连通，所述生物滤池的出水口与清水池连通；CO₂脱除滴流滤器通过第三管路与所述第二管路连通，且第三管路上设有用于控制流量的球阀；所述清水池通过第四管路与所述养殖池的进水口连通；所述高效氧气锥的进水口通过管路与清水池连通，出水口通过第四管路与所述养殖池连通；

所述加热系统包括水源热泵、热泵水泵和水源水泵；所述水源水泵的进水口通过管路与地下水连通，所述水源水泵的出水口通过第五管路与水源热泵的第一进水口连通，所述水源热泵的冷水回水口通过第六管路与经济作物池连通，由此构成水源水泵的进水进入水源热泵，然后回到经济作物池的通路；所述清水池通过管路与热泵水泵的进水口连通，热泵水泵的出水口通过管路与水源热泵的第二进水口连通，水源热泵的热水出水口通过管路与清水池连通，由此构成清水池的水由热泵水泵进入水源热泵，然后再返回到清水池的通路；

所述余热回收系统包括板式换热器和废水收集过滤池；所述经济作物池通过第七管路与一废水收集过滤池连通；所述第五管路和第七管路均与所述板式换热器传热连接；

所述养殖池的出水口通过第八管路与所述微滤机池的进水口连通。

优选的技术方案为：所示第一管路上设有循环水泵，微滤机过滤之后的干净水体直接进入所述紫外线杀菌器；所述第二管路上设有循环水泵，微滤机过滤之后的干净水体进入生物滤池。

优选的技术方案为：包括一微滤机池，该微滤机池被隔成独立的进水池和储水池，所述微滤机的进水口对应所述进水池设置，出水口对应所述储水池设置，储水池通过管路与生物滤池的进水口连通；CO₂脱除滴流滤器通过管路与储水池连通。

优选的技术方案为：所述废水收集过滤池通过管道与养殖池、生物滤池、微滤机池连通，用于收集养殖池、生物滤池、微滤机池的排出污水。

优选的技术方案为：所述水源水泵的出水口通过管路与板式换热器的第一进水口连通，板式换热器的第一出水口通过管路与水源热泵的第一进水口连通；废水收集过滤池通过管路与废水回收泵的进水口连通，废水回收泵的出水口通过管路与板式换热器的第二进水口连通，并进入经济作物池。

优选的技术方案为：包括一微滤机池，该微滤机池被隔成独立的进水池和储水池，所述微滤机的进水口对应所述进水池设置，出水口对应所述储水池设置，储水池通过管路与所述养殖池的进水口连通，且与生物滤池的进水口连通；进水池通过第八管路与养殖池的出水口连通。

优选的技术方案为：所述养殖池设置有多个，多个养殖池之间并联设置。

优选的技术方案为：所述生物滤池设置有多个，多个生物滤池之间串联设置。

由于上述技术方案运用，本实用新型具有的有益效果为：

1、本实用新型设计了旁路紫外线杀菌器，一是避免所有细菌（包括有益菌）被杀死进入养殖池，尤其是鱼苗孵化、育苗标粗系统，有益菌可以提高其免疫力；二是，循环水泵中的一组水泵进入紫外线杀菌器直接进入养殖池，这样水泵扬程降低，成本和能耗都大大降低；同时，养殖池中的水体循环加速，更有利于养殖池中的残饵粪便排除，进行收集；三是，在紫外线杀菌器或者是水泵出现故障需要进行更换的时候，不影响整个系统的运转，减少投喂量，正常增氧，不会造成不必要的鱼虾死亡；四是，在整个系统中出现病害需要用药的时候，可以暂时关闭进入生物滤池的水泵（放置生物滤池崩溃），通过水泵进入紫外线杀菌器进入养殖池，形成完整的循环；五是，循环水泵可变频控制，针对不同养殖阶段或当天的不同时段，控制分别进入生物滤池和紫外线杀菌器的流量大小，实现节能高效利用。

2、本实用新型的CO₂脱除滴流滤器设置于生物滤池前端，一是可以调节水体pH值，增加生物净化池的净化效率（硝化速率的最佳pH值为7.8左右）；二是，通过旁路设计，循环水体每次部分进入CO₂脱除滴流滤器，既可以满足水质要求，又可以大大降低设备造价和运行能耗；

3、本实用新型增设了废水热量回收系统，通过增加板式换热器，可将原有地下水提升至少6-8℃，再进入水源热泵；这样水源热泵将额外利用这个热量给养殖水体加热，一是加热时间缩短，运行能耗低；二是，设备不需要过高功率，设备造价也大大降低；

4、本实用新型的工厂化循环水系统适用于各类优质鱼虾品种的高密度养殖，尤其是针对单组系统超过1000m³养殖水体的节能更加突出，本工厂化循环水系统发明属于国内外首创，具有显著的创新性。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

以上附图中，1、养殖池；2、微滤机；3、生物滤池；4、紫外线杀菌器；5、高效氧气锥；6、清水池；7、CO₂脱除滴流滤器；8、水源热泵；9、热泵水泵；10、水源水泵；11、板式换热器；12、废水收集过滤池；13、地下水；14、经济作物池；15、球阀；16、微滤机池。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅图1。须知，在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，一种基于大水体的节能型工厂化循环水养殖系统，包括循环水处理系统、加热系统、余热回收系统和至少一个养殖池；

所述循环水处理系统包括微滤机2、生物滤池3、紫外线杀菌器4、高效氧气锥5、清水池6和CO₂脱除滴流滤器7；所述微滤机过滤之后的干净水体通过第一管路与所述紫外线杀菌器的进水口连通，所述紫外线杀菌器的出水口通过管路与所述养殖池的进水口连通；所述微滤机过滤之后的干净水体还通过第二管路与生物滤池的进水口连通，所述生物滤池的出水口与清水池连通；CO₂脱除滴流滤器通过第三管路与所述第二管路连通，且第三管路上设有用于控制流量的球阀15；所述清水池通过第四管路与所述养殖池的进水口连通；所述高效氧气锥的进水口通过管路与清水池连通，出水口通过第四管路与所述养殖池1连通；

所述加热系统包括水源热泵8、热泵水泵9和水源水泵10；所述水源水泵的进水口通过管路与地下水13连通，所述水源水泵的出水口通过第五管路与水源热泵的第一进水口连通，所述水源热泵的冷水回水口通过第六管路与经济作物池14连通，由此构成水源水泵的进水进入水源热泵，然后回到经济作物池的通路；所述清水池通过管路与热泵水泵的进水口连通，热泵水泵的出水口通过管路与水源热泵的第二进水口连通，水源热泵的热水出水口通过管路与清水池连通，由此构成清水池的水由热泵水泵进入水源热泵，然后再返回到清水池的通路；

所述余热回收系统包括板式换热器和废水收集过滤池12；所述经济作物池通过第七管路与一废水收集过滤池连通；所述第五管路和第七管路均与所述板式换热器11传热连接；

优选的实施方式为：所示第一管路上设有循环水泵，微滤机过滤之后的干净水体直接进入所述紫外线杀菌器；所述第二管路上设有循环水泵，微滤机过滤之后的干净水体进入生物滤池。

优选的实施方式为：包括一微滤机池16，该微滤机池被隔成独立的进水池和储水池，所述微滤机的进水口对应所述进水池设置，出水口对应所述储水池设置，储水池通过管路与生物滤池的进水口连通；CO₂脱除滴流滤器通过管路与储水池连通。

优选的实施方式为：所述废水收集过滤池通过管道与养殖池、生物滤池、微滤机池连通，用于收集养殖池、生物滤池、微滤机池的排出污水。

优选的实施方式为：所述水源水泵的出水口通过管路与板式换热器的第一进水口连通，板式换热器的第一出水口通过管路与水源热泵的第一进水口连通；废水收集过滤池通过管路与废水回收泵的进水口连通，废水回收泵的出水口通过管路与板式换热器的第二进水口连通，并进入经济作物池。

优选的实施方式为：包括一微滤机池，该微滤机池被隔成独立的进水池和储水池，所述微滤机的进水口对应所述进水池设置，出水口对应所述储水池设置，储水池通过管路与所述养殖池的进水口连通，且与生物滤池的进水口连通；进水池通过第八管路与养殖池的出水口连通。

优选的实施方式为：所述养殖池设置有多个，多个养殖池之间并联设置。

优选的实施方式为：所述生物滤池设置有多个，多个生物滤池之间串联设置。

微滤机可以具体选择全自动反冲洗滚筒机械过滤机，生物滤池内设有PPC亲水凝胶悬浮颗粒（比表面积≥4000m²/m³）生物填料；全自动反冲洗滚筒机械过滤机对养殖池产生的污水进行固液分离，分离出体积较大的残饵粪便、杂质并排污；经全自动反冲洗滚筒机械过滤机过滤的水体可以进入生物滤池，生物滤池内的生物填料，一方面可以将全自动反冲洗滚筒机械过滤机无法去除的悬浮物及细小颗粒起到拦截作用；一方面，通过微生物的硝化反应去除包括氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐、硫化氢在内的有害物质；经生物滤池净化的水体进入清水池。

经全自动反冲洗滚筒机械过滤机过滤的水体也可以由旁路进入紫外线杀菌器，一是避免所有细菌（包括有益菌）被杀死进入养殖池，尤其是鱼苗孵化、育苗标粗系统，有益菌可以提高其免疫力；二是，循环水泵中的一组水泵进入紫外线杀菌器直接进入养殖池，这样水泵扬程降低，成本和能耗都大大降低；同时，养殖池中的水体循环加速，更有利于养殖池中的残饵粪便排除，进行收集；三是，在紫外线杀菌器或者是水泵出现故障需要进行更换的时候，不影响整个系统的运转，减少投喂量，正常增氧，不会造成不必要的鱼虾死亡；四是，在整个系统中出现病害需要用药的时候，可以暂时关闭进入生物滤池的水泵（放置生物滤池崩溃），通过水泵进入紫外线杀菌器进入养殖池，形成完整的循环。五是，循环水泵可变频控制，针对不同养殖阶段或当天的不同时段，控制分别进入生物滤池和紫外线杀菌器的流量大小，实现节能高效利用。

经全自动反冲洗滚筒机械过滤机过滤的水体可以部分进入CO₂脱除滴流滤器，进行水体中CO₂的脱除，进入CO₂的脱除滴流滤器水体多少，可以根据水体的pH值或水体中CO₂浓度变化进行调节，主要通过第三管路上的球阀进行流量调节。

当整个养殖系统在运行过程中，水体由于水分蒸发损失，污物排放损失（包括微滤机、生物滤池、养殖池等等）等需要补充新水的时候，新水温度较低不能满足养殖需求，系统的温控系统就会自动启动，水源水泵就会抽取地下水进入水源热泵，在进入热泵之前经过板式换热器进行换热既温度提升；同时，含有高热量的污水会经过过滤沉淀后由污水泵抽取和地下水同时进入板式换热器；16℃左右的地下水在在经过温度提升至少6-8℃后进入水源热泵；同时热泵水泵会把清水池里面的水体抽取进入水源热泵进行升温；利用完的地下水和废水则会通过管路进入经济作物池进行灌溉；如此的反复运行，直到养殖系统的整体水温满足养殖品种的最佳需求。

这样通过增加废水热量回收系统，通过增加板式换热器，可将原有地下水提升至少6-8℃，再进入水源热泵被利用（进行热量提取）对养殖水体升温；这样水源热泵将额外利用这个热量给养殖水体加热，一是加热时间缩短，运行能耗低；二是，水源热泵设备不需要过高功率，设备造价也大大降低。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神和技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims

1.一种基于大水体的节能型工厂化循环水养殖系统，其特征在于：包括循环水处理系统、加热系统、余热回收系统和至少一个养殖池；

所述循环水处理系统包括微滤机、生物滤池、紫外线杀菌器、高效氧气锥、清水池和CO₂脱除滴流滤器；所述微滤机通过第一管路与所述紫外线杀菌器的进水口连通，所述紫外线杀菌器的出水口通过管路与所述养殖池的进水口连通；所述微滤机还通过第二管路与生物滤池的进水口连通，所述生物滤池的出水口与清水池连通；CO₂脱除滴流滤器通过第三管路与所述第二管路连通，且第三管路上设有用于控制流量的球阀；所述清水池通过第四管路与所述养殖池的进水口连通；所述高效氧气锥的进水口通过管路与清水池连通，出水口通过第四管路与所述养殖池连通；

所述养殖池的出水口通过第八管路与所述微滤机的进水口连通。

2.根据权利要求1所述的基于大水体的节能型工厂化循环水养殖系统，其特征在于：所示第一管路上设有循环水泵，微滤机过滤之后的干净水体直接进入所述紫外线杀菌器；所述第二管路上设有循环水泵，微滤机过滤之后的干净水体进入生物滤池。

3.根据权利要求1所述的基于大水体的节能型工厂化循环水养殖系统，其特征在于：包括一微滤机池，该微滤机池被隔成独立的进水池和储水池，所述微滤机的进水口对应所述进水池设置，出水口对应所述储水池设置，储水池通过管路与生物滤池的进水口连通；CO₂脱除滴流滤器通过管路与储水池连通。

4.根据权利要求3所述的基于大水体的节能型工厂化循环水养殖系统，其特征在于：所述废水收集过滤池通过管道与养殖池、生物滤池、微滤机池连通，用于收集养殖池、生物滤池、微滤机池的排出污水。

5.根据权利要求4所述的基于大水体的节能型工厂化循环水养殖系统，其特征在于：所述水源水泵的出水口通过管路与板式换热器的第一进水口连通，板式换热器的第一出水口通过管路与水源热泵的第一进水口连通；废水收集过滤池通过管路与废水回收泵的进水口连通，废水回收泵的出水口通过管路与板式换热器的第二进水口连通，并进入经济作物池。